Java坑人面試題系列: 變量聲明（中級難度）

作用域規則與變量覆蓋面試題

Java Magazine上面有一個專門坑人的面試題系列: https://blogs.oracle.com/javamagazine/quiz-2。

這些問題的設計宗旨，主要是測試面試者對Java語言的瞭解程度，而不是爲了用彎彎繞繞的手段把面試者搞蒙。

如果你看過往期的問題，就會發現每一個都不簡單。

這些試題模擬了認證考試中的一些難題。 而 “中級(intermediate)” 和 “高級(advanced)” 指的是試題難度，而不是說這些知識本身很深。 一般來說，“高級”問題會稍微難一點。

問題（中級難度）

下面哪些代碼是正確的寫法？

• A.

class C1 {
    void foo(int a) {
       for (int a = 0; a < 5; a++) { }
    }
}

• B.

class C2 {
    int a = 0;
    { int a = 1; }
}

• C.

class C3 {
    { int a = 0; }
    { int a = 1; }
}

• D.

class C4 {
    {
        int a = 0;
        for (int a = 0; a < 5; a++) { }
    }
}

• E.

class C5 {
    {
        for (int a = 0; a < 5; a++) { }
        int a = 0;
    }
}

到底是哪些選項正確呢？ 請先思考，再看下面的解答。

答案和解析

這道題主要考察變量的作用域以及優先級：同一作用域下如果存在兩個相同的變量名稱(標識符)，那麼會簡單會指向一個變量而忽略另一個。
一般來說，局部變量會覆蓋同名的類屬性和實例屬性，但方法作用域內的局部變量則不允許覆蓋。
在編寫程序代碼時，一般規範都會要求明確指定類名或者 this 來引用對應的字段。

下面是一個簡單的使用示例：

public class MyClass {
  static int x = 99;
  int y = 100;
  public static void showX() {
    int x = 9;
    System.out.println("x is " + x); // x is 9
    System.out.println("MyClass.x is " + MyClass.x); // MyClass.x is 99
  }
  public void showY() {
    int y = 10;
    System.out.println("y is " + y); // y is 10
    System.out.println("this.y is " + this.y); // this.y is 100
  }
}

接下來依次解讀試題中給出的選項。

先看選項 A ，

class C1 {
    void foo(int a) {
       for (int a = 0; a < 5; a++) { }
    }
}

可以看到有一個變量 a 作爲方法參數。
方法參數也是局部變量，其作用域範圍從參數列表開始，一直到方法結束。
在方法內部的for循環中，也聲明瞭一個名爲 a 的局部變量。
因此，根據規則，在某個作用域範圍內，不允許存在多個同名的局部變量， 所以這段代碼無法編譯， 選項A不正確。

選項 B ，

class C2 {
    int a = 0;
    { int a = 1; }
}

類中定義了實例變量 a，在初始化語句塊中又定義了一個局部變量a，類似於方法代碼中的局部變量聲明。
所以在初始化塊的作用域範圍內, 局部變量覆蓋了實例屬性。
這段代碼可以正確編譯並運行, 所以 選項B正確 。

選項 C 的內容如下，

class C3 {
    { int a = 0; }
    { int a = 1; }
}

在兩個單獨的初始塊中， 都聲明瞭局部變量a， 但各自的作用域範圍都被限制爲代碼塊之中， 所以不會發生重疊，也就沒有變量衝突。
當然，這段代碼沒什麼實際的作用，因爲在初始化塊中聲明的變量，在其他地方都不可看，在語句塊執行完成後會被丟棄。
可能有些同學會覺得編譯器會報錯，但實際上這些代碼塊都是會執行的，並沒有不可達代碼。
既然語法沒問題, 那麼 選項C正確 。

看選項 D，

class C4 {
    {
        int a = 0;
        for (int a = 0; a < 5; a++) { }
    }
}

代碼​​塊中先是聲明瞭一個局部變量， 然後for循環中又聲明瞭同名的變量。
因爲for循環中聲明的局部變量，作用域範圍從聲明處開始，直到循環結束。
也就是說, 在循環體範圍內，存在兩個同名的局部變量，這是違反語法規定的。
跟選項 A 中的情況有點類似，區別只在於選項 A 中聲明的是方法參數，而選項D中聲明的是普通局部變量。
由此可知， 選項D不正確。

最後看選項 E，

class C5 {
    {
        for (int a = 0; a < 5; a++) { }
        int a = 0;
    }
}

和選項D看起來有點像， 但這次是循環先聲明自己的局部變量，循環結束後，後面的代碼接着聲明瞭一個同名的普通局部變量。
這兩個局部變量的作用域並不重疊，也不衝突，所以代碼有效，選項E正確。

小結

在 《Java語言規範 - 6.3 變量聲明與作用域》 一節中對變量聲明的作用域範圍做了詳細說明。

有兩個需要着重強調的點:

1. 方法參數的作用域範圍： 形參的作用域範圍，是方法，構造函數或lambda表達式對應的body。
2. for循環初始化語句中聲明的局部變量, 作用域範圍包括： 初始化部分、初始化後面的條件判斷部分，遞增更新語句，以及循環體中的語句。

通過我們的分析可知，正確選項爲: B, C, E.

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原文鏈接: https://blogs.oracle.com/javamagazine/quiz-yourself-variable-declaration-intermediate